JP2018500865A - Artificial lightning generator based on the charge pump principle and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機製造方法は、(a)準備された基板に第2電極を形成させる段階と、(b)第2電極の下部に、スポンジ構造の負電荷帯電体を形成させる段階と、(c)負電荷帯電体から、トルエン溶液を利用して、ポリマー球形粒子を除去する段階と、(d)負電荷帯電体内部に金属粒子を浸透させる段階と、(e)電荷生成のために、負電荷帯電体下部に、所定距離だけ離隔された位置に、正電荷帯電体を形成させる段階と、(f)正電荷帯電体表面をナノ構造化する段階と、(g)ナノ構造化された正電荷帯電体表面を、第2金属粒子でコーティングする段階と、(h)正電荷帯電体の一側下方に、一定距離を維持し、電荷分離のための接地層を形成させる段階と、(i)正電荷帯電体下部に、一定距離だけ離隔された位置に、電荷蓄積のための第1電極を形成させる段階と、を含み、小型化が可能であり、風、振動、音のような微細なエネルギーによって高出力エネルギー生産が可能であり、エネルギー収集によるコスト発生を著しく節減させることができるという効果がある。An artificial lightning generator manufacturing method based on a charge pump principle includes (a) a step of forming a second electrode on a prepared substrate, and (b) a negative charge charger having a sponge structure formed under the second electrode. (C) removing the spherical polymer particles from the negatively charged charged body using a toluene solution; (d) allowing the metal particles to penetrate into the negatively charged body; and (e) generating the charge. For this purpose, a step of forming a positive charge body at a position separated by a predetermined distance below the negative charge body, (f) nanostructuring the surface of the positive charge body, and (g) nano Coating the structured positively charged surface with the second metal particles; and (h) forming a ground layer for charge separation at a certain distance below one side of the positively charged body. And (i) a certain distance away from the lower part of the positively charged body. Forming a first electrode for charge accumulation at the formed position, and miniaturization is possible, and high output energy production is possible by fine energy such as wind, vibration, and sound, This has the effect of significantly reducing the cost of energy collection.
Description
本発明は、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法に関し、さらに詳細には、稲妻生成原理を、新概念である「電荷ポンプ(電荷生成器、電荷分離器そして電荷蓄積器を統合したシステム)」として再解釈し、既存研究の単位技術確保だけに重点を置くものではなく、電荷ポンプシステム設計のための帯電体用新素材開発、素子設計、及びシステム設計の統合システムを具現することにより、高出力人工稲妻発電機を具現する電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法に関するのである。 The present invention relates to an artificial lightning generator based on a charge pump principle and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a lightning generation principle, a new concept of “charge pump (integrated charge generator, charge separator and charge storage). Re-interpretation as a system) and embody an integrated system of development of new materials for charged bodies, device design, and system design for the design of charge pump systems, not just focusing on securing unit technology in existing research Thus, the present invention relates to an artificial lightning generator based on a charge pump principle embodying a high-power artificial lightning generator and a method for manufacturing the same.
また、本発明は、効果的な電荷分離のために、静電気誘導現象に基づく接地層と導体との間の電荷分布形状を利用した電荷蓄積器を導入し、振動構造モデリングに基盤を置いた素子構造を設計し、外部エネルギーの効率的伝達のためのシステム設計及び信頼性確保を介して、今後持続可能な親環境・高出力の電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法に関する。 In addition, the present invention introduces a charge accumulator utilizing a charge distribution shape between a ground layer and a conductor based on a static induction phenomenon for effective charge separation, and an element based on vibration structure modeling. The present invention relates to an artificial lightning generator and a manufacturing method thereof based on a sustainable environment-friendly and high-output charge pump principle through designing a structure, system design for efficient transmission of external energy, and ensuring reliability.
自然で作られる稲妻は、1回の放出時、おおよそ10億ジュール(Joule)以上のエネルギーを地表面に伝達するが、それをエネルギー化させると、清浄エネルギー源として大きい電力生産が可能であろう。 Lightning made in nature transmits approximately 1 billion Joules of energy to the ground surface at the time of a single release, but if it is converted to energy, it will be possible to produce large amounts of electricity as a source of clean energy. .
しかし、高価な稲妻タワー(lightning tower)を建設しなければならず、出力放出時間が非常に短く、収獲(ハーベスト)及び充電の効率が低い等、現実的な問題点がある。 However, an expensive lightning tower has to be constructed, and there are practical problems such as a very short output release time and low harvesting and charging efficiency.
稲妻の生成原理は、稲妻雲(積乱雲)内に存在する水蒸気分子と氷結晶との摩擦によるものであり、摩擦によって生じた正負電荷が氷結晶の密度によって効果的に分離され、雲の上下部に蓄積され、これにより生じた大きいポテンシャルによって、多量の電荷を放出することに基づく。このような原理を、手の平ほどの大きさで具現することができるならば、多様な種類の携帯用電子製品に適用が可能であり、補助バッテリ源などとして製作することができる。 The generation principle of lightning is due to the friction between water vapor molecules in the lightning cloud (cumulonimbus) and ice crystals, and the positive and negative charges generated by the friction are effectively separated by the density of the ice crystals and accumulate in the upper and lower parts of the cloud. This is based on releasing a large amount of charge due to the large potential generated by this. If such a principle can be implemented in the size of a palm, it can be applied to various types of portable electronic products and can be manufactured as an auxiliary battery source.
摩擦による電力生成方式は、2つの帯電体の摩擦時に現れる物質間の電荷移動現象によるものであり、他の微小エネルギーの電力変換システムよりエネルギー変換効率が高く、小さい外部応力によっても、高い出力を得ることができる。熱、太陽など他の微小エネルギーに比べ、時間的、空間的な制約がない。また、物質内部の変形(strain)によってエネルギーを生産する既存圧電(piezoelectric)素材を利用したエネルギーハーベスティング技術において根本的な問題である疲労(fatigue)現象がなく、持続的なエネルギー生産にも非常に有利である。 The power generation method by friction is based on the phenomenon of charge transfer between substances that appear when two charged bodies rub. The energy conversion efficiency is higher than that of other micro energy power conversion systems, and high output is achieved even with small external stress. Can be obtained. Compared to other minute energies such as heat and the sun, there are no temporal and spatial constraints. In addition, there is no fatigue phenomenon, which is a fundamental problem in energy harvesting technology using existing piezoelectric materials that produce energy by strain inside the material, and it is also extremely sustainable energy production Is advantageous.
しかし、2つの帯電体間の制限された電荷移動によって帯電された表面での電荷分布が均一ではなく、素子内で生成された電荷の損失が多くて出力電流が低く、低い振動数では出力特性が急激に低下するという問題点がある。 However, the charge distribution on the charged surface is not uniform due to the limited charge transfer between the two charged bodies, the loss of charge generated in the device is large, the output current is low, and the output characteristics at low frequency There is a problem that the value drops rapidly.
また、これまでほとんどの研究がすでになされたシリコン系(PDMS)などの素材について進められ、既存のプラットホームを変えるほどの革新的な新素材及び構造設計が必須な状況である。 In addition, silicon-based (PDMS) and other materials that have already undergone most research have been carried out, and innovative new materials and structural designs that change existing platforms are indispensable.
従って、本発明は、前述の問題点を解決するために、稲妻生成原理を、新概念である「電荷ポンプ(電荷生成器、電荷分離器及び電荷蓄積器を統合したシステム)」として再解釈し、既存研究の単位技術確保だけに重点を置かず、電荷ポンプシステム設計のための帯電体新素材開発、素子設計及びシステム設計の統合システム具現することにより、高出力人工稲妻発電機を具現する電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法の提供を目的とする。 Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention reinterprets the lightning generation principle as a new concept “charge pump (system integrating charge generator, charge separator and charge storage)”. Electricity that realizes a high-power artificial lightning generator by developing a new charged material for charge pump system design, embodying an integrated system of element design and system design, without emphasizing only the unit technology of existing research An object is to provide an artificial lightning generator based on the pump principle and a method for manufacturing the same.
また、本発明は、効果的な電荷分離のために、静電気誘導現象に基づく接地層と導体との間の電荷分布形状を利用した電荷蓄積器を導入し、振動構造モデリングに基盤を置いた素子構造を設計し、外部エネルギーの効率的伝達のためのシステム設計及び信頼性確保を介して、今後持続可能な親環境高出力の電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法の提供を目的とする。 In addition, the present invention introduces a charge accumulator utilizing a charge distribution shape between a ground layer and a conductor based on a static induction phenomenon for effective charge separation, and an element based on vibration structure modeling. The purpose is to provide an artificial lightning generator and its manufacturing method based on the principle of charge pump with sustainable high environmental power through designing the structure, ensuring system design for efficient transmission of external energy and ensuring reliability And
前述の目的を達成するための、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機製造方法は、(a)準備された基板に第2電極を形成させる段階と、(b)第2電極の下部に、スポンジ構造の負電荷帯電体を形成させる段階と、(c)負電荷帯電体から、トルエン(toluene)溶液を利用して、ポリマー球形粒子を除去する段階と、(d)負電荷帯電体内部に、第1金属粒子を浸透させる段階と、(e)電荷生成のために、負電荷帯電体下部に、所定距離だけ離隔された位置に、正電荷帯電体を形成させる段階と、(f)正電荷帯電体表面をナノ構造化する段階と、(g)ナノ構造化された正電荷帯電体表面を、第2金属粒子でコーティングする段階と、(h)正電荷帯電体の一側下方に、一定距離を維持して電荷分離のための接地層を形成させる段階と、(i)正電荷帯電体下部に、一定距離だけ離隔された位置に、電荷蓄積のための第1電極を形成させる段階と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an artificial lightning generator manufacturing method based on a charge pump principle according to the present invention includes (a) forming a second electrode on a prepared substrate, and (b) forming a second electrode. Forming a sponge-structured negatively charged body at the bottom; (c) removing a polymer spherical particle from the negatively charged body using a toluene solution; and (d) a negatively charged body. Infiltrating the first metal particles into the body, and (e) forming a positively charged charged body at a position separated by a predetermined distance below the negatively charged charged body for charge generation, f) nanostructuring the surface of the positively charged body, (g) coating the nanostructured surface of the positively charged body with the second metal particles, and (h) one side of the positively charged body. Form a ground layer for charge separation, maintaining a certain distance below And (i) forming a first electrode for accumulating charges at a position separated by a certain distance below the positively charged charged body.
本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法は、小型化が可能であり、風、振動、音のような微細なエネルギーによって、高出力エネルギー生産が可能であり、エネルギー収集によるコスト発生を著しく節減させることができるという効果がある。 The artificial lightning generator and the manufacturing method thereof based on the charge pump principle according to the present invention can be miniaturized, and can produce high output energy by fine energy such as wind, vibration and sound, and collect energy. There is an effect that the cost generation due to can be significantly reduced.
また、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法は、帯電体新素材開発を介して、材料に対する源泉技術、電荷ポンプの新概念原理に基づく素子構造、及び電荷ポンプシステムに対する源泉特許確保も可能であり、それによる経済効果がある。 Further, according to the present invention, an artificial lightning generator based on a charge pump principle and a method for manufacturing the same are provided through the development of a new charged material, a source technology for the material, an element structure based on a new conceptual principle of a charge pump, and a charge pump system. It is also possible to secure a source patent for this, which has an economic effect.
以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態についてさらに詳細に説明する。それに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使用された用語や単語は、一般的であったり辞書的であったりする意味に限定して解釈されることがあってはならず、本発明者は、自身の発明について最善な方法で説明するために、用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚し、本発明の技術的思想に符合する意味及び概念で解釈されなければならない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Prior to that, the terms and words used in the specification and claims should not be construed as limited to general or lexicographic meanings. Must be interpreted with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention, based on the principle that the concept of terms can be properly defined in order to explain the invention in the best way .
従って、本明細書に記載された実施形態と、図面に図示された構成は、本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的思想の全てを代弁するものではないので、本出願時点において、それらを代替することができる多様な均等物と変形例とがありうるということを理解しなければならない。 Therefore, the embodiment described in the present specification and the configuration illustrated in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention. At the time of filing, it should be understood that there can be various equivalents and variations that can be substituted.
図1は、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法の概念図であり、図2は、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法の断面図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of an artificial lightning generator based on a charge pump principle and a manufacturing method thereof according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of an artificial lightning generator based on a charge pump principle and a manufacturing method thereof according to the present invention. FIG.
図1及び図2に図示されているように、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機は、第2電極10、負電荷帯電体20、正電荷帯電体30、支持部40、接地層50及び第1電極60を含む。 As shown in FIGS. 1 and 2, the artificial lightning generator based on the charge pump principle according to the present invention includes a second electrode 10, a negative charge charger 20, a positive charge charger 30, a support unit 40, a contact portion. The formation 50 and the first electrode 60 are included.
前記第2電極10は、ポリエステル(PET)、ポリエステルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、カプトン(Kapton(登録商標))のような図示されていない柔軟な基板上に、Al、Ni、Cr、Pt、AuまたはITOのうち少なくとも一つを含む1層または複層から構成される。 The second electrode 10 is formed on a flexible substrate (not shown) such as polyester (PET), polyester sulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), Kapton (registered trademark), Al, Ni, It is composed of one layer or multiple layers including at least one of Cr, Pt, Au, or ITO.
前記負電荷帯電体20は、前記第2電極10下部に形成されるが、前記支持部40の支持を受け、後述する前記正電荷帯電体30と所定の距離だけ離隔されるように形成される。 The negatively charged charged body 20 is formed below the second electrode 10 and is formed to be supported by the support portion 40 and separated from the positively charged charged body 30 described later by a predetermined distance. .
特に、前記負電荷帯電体20は、スポンジ構造のポリマーからなるが、前記スポンジ構造のポリマーは、球形粒子(ポリスチレン、シリカ、PMMAなど)の大きさ、及び蒸溜水(DI: 蒸溜水(distilled water)の量によって、スポンジ構造内部の気孔21サイズが決定され、大体0.1μm〜100μmサイズの円形になる。 In particular, the negatively charged charged body 20 is made of a sponge-structured polymer, and the sponge-structured polymer has a size of spherical particles (polystyrene, silica, PMMA, etc.) and distilled water (DI: distilled water). ) Determines the size of the pores 21 inside the sponge structure, and it becomes a circular shape having a size of about 0.1 μm to 100 μm.
一方、スポンジ構造の前記負電荷帯電体20は、有機ポリマー(organic polymer:PMMA、PET、PEEK、PS、PE、COC)または無機ポリマー(inorganic polymer:PDMS、Ormocer(登録商標))などからなることもできる。 On the other hand, the negatively charged body 20 having a sponge structure is made of an organic polymer (PMMA, PET, PEEK, PS, PE, COC) or an inorganic polymer (inorganic polymer: PDMS, Ormocer (registered trademark)). You can also.
一方、前記第2電極10と前記負電荷帯電体20は、下部に位置した前記正電荷帯電体30と所定距離だけ離隔されて形成され、外部刺激や荷重によって、電流及び電圧を発生させる。 Meanwhile, the second electrode 10 and the negative charge body 20 are formed to be separated from the positive charge body 30 positioned below by a predetermined distance, and generate current and voltage by an external stimulus or a load.
前記正電荷帯電体30は、前記負電荷帯電体20下部に形成されるが、前記支持部40の支持を受け、前記負電荷帯電体20と所定の距離だけ離隔されるように形成される。 The positive charge body 30 is formed below the negative charge body 20, but is supported by the support portion 40 and is separated from the negative charge body 20 by a predetermined distance.
このとき、前記正電荷帯電体30としてフレキシブルな素材の電極が使用され、Agナノ線31を利用した複合素材形態の電極が使用され、電荷生成を向上させるために、第2金属(Au、Ag、Al、Ni、Ptなど)粒子32がコーティングされている。 At this time, an electrode made of a flexible material is used as the positively charged charged body 30 and an electrode of a composite material using Ag nanowires 31 is used. In order to improve charge generation, a second metal (Au, Ag) is used. , Al, Ni, Pt, etc.) particles 32 are coated.
さらに具体的には、図3を参照し、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機の正電荷帯電体製造工程について簡単に説明する。 More specifically, with reference to FIG. 3, a process for producing a positively charged charged body of an artificial lightning generator based on the charge pump principle according to the present invention will be briefly described.
前記正電荷帯電体30として使用される前記Agナノ線31を利用した複合素材形態の電極は、図3a)に図示されているように、スピンコーティング方法を利用して、前記Agナノ線31を平らな基板上に等しく分散させ、図3b)に図示されているように、伸縮性があるエポキシ系ポリマーを、分散された前記Agナノ線31にコーティングして複合体を形成し、このとき、図3c)及び図3d)に図示されているように、前記Agナノ線31上部表面に、電荷生成を向上させるために、第2金属(Au、Ag、Al、Ni、Ptなど)粒子32がコーティングされている。 As shown in FIG. 3a), the composite material electrode using the Ag nanowire 31 used as the positively charged charged body 30 is formed by applying the Ag nanowire 31 using a spin coating method. Disperse equally on a flat substrate and coat the dispersed Ag nanowire 31 with a stretchable epoxy-based polymer as illustrated in FIG. 3b) to form a composite, As shown in FIGS. 3c) and 3d), second metal (Au, Ag, Al, Ni, Pt, etc.) particles 32 are formed on the upper surface of the Ag nanowire 31 in order to improve charge generation. It is coated.
前記第1電極60は、前記第2電極10と同様に、ポリエステル(PET)、ポリエステルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、カプトン(Kapton(登録商標))のような、図示されていない柔軟な基板上に、Al、Ni、Cr、Pt、AuまたはITOのうち少なくとも一つを含む1層または複層で構成される。 Like the second electrode 10, the first electrode 60 is not shown, such as polyester (PET), polyester sulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), or Kapton (Kapton (registered trademark)). On a flexible substrate, it is composed of one layer or multiple layers including at least one of Al, Ni, Cr, Pt, Au or ITO.
前記支持部40は、第1弾性支持部41と第2弾性支持部42とから構成されているが、前記第1弾性支持部41は、前記第1電極60の4ヵ所コーナー部分に立設し、前記下部電極60と前記正電荷帯電体30との間に介在され、前記第2弾性支持部42は、前記正電荷帯電体30の4ヵ所コーナー部分に立設し、前記正電荷帯電体30と前記第2電極10との間に介在される。 The support portion 40 includes a first elastic support portion 41 and a second elastic support portion 42, and the first elastic support portion 41 is erected at four corner portions of the first electrode 60. The second elastic support portion 42 is erected at four corners of the positive charge charger 30 so as to be interposed between the lower electrode 60 and the positive charge charger 30. And the second electrode 10.
前述の、前記第1弾性支持部41と前記第2弾性支持部42は、弾性体、代表的には、スプリングからなり、外部刺激や荷重に敏感に反応することにより、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機及びその製造方法での電流及び電圧の発生を容易にする。 The first elastic support portion 41 and the second elastic support portion 42 are made of an elastic body, typically a spring, and react sensitively to an external stimulus or a load, whereby the charge pump according to the present invention. It facilitates generation of current and voltage in an artificial lightning generator based on the principle and its manufacturing method.
このとき、前記第1弾性支持部41と前記第2弾性支持部42は、外部荷重、振動の大きさ及び振幅を制御することができるように、異なるスプリング定数(k)を有するスプリングから構成されることが望ましい。 At this time, the first elastic support part 41 and the second elastic support part 42 are composed of springs having different spring constants (k) so that the external load, the magnitude and amplitude of vibration can be controlled. It is desirable.
さらに具体的には、前記第2弾性支持部42のスプリング定数は、380N/mであり、単一荷重による連続的な摩擦を発生させるために、前記第1弾性支持部41のスプリング定数は、780N/mであることが望ましい。 More specifically, the spring constant of the second elastic support portion 42 is 380 N / m, and in order to generate continuous friction due to a single load, the spring constant of the first elastic support portion 41 is 780 N / m is desirable.
前記接地層50は、前記第1電極60と電荷生成層(負電荷帯電体及び正電荷帯電体)との間に配置され、接地によって前記正電荷帯電体30内に存在する負電荷を選択的に除去し、正電荷だけで帯電されている前記正電荷帯電体30を静電気誘導方式で、前記第1電極60に効率的に電荷を蓄積させる。 The ground layer 50 is disposed between the first electrode 60 and a charge generation layer (a negative charge charger and a positive charge charger), and selectively removes negative charges existing in the positive charge charger 30 by grounding. Then, the positively charged charged body 30 charged with only positive charges is efficiently accumulated in the first electrode 60 by a static induction method.
また、前記接地層50は、前述のように、選択的に、電荷を分離するために挿入された層であり、単層または複層からなり、地面または外部に連結され、選択的に電荷を分離することができる金属、セラミックス、ポリマーなどの物質から製作される。 In addition, as described above, the ground layer 50 is a layer that is selectively inserted to separate charges, and is composed of a single layer or multiple layers, and is connected to the ground or the outside to selectively charge. Manufactured from materials such as metals, ceramics, and polymers that can be separated.
このとき、前記接地層50の下部に具備された弾性体であるスプリングは、下降する前記正電荷帯電体30に加えられる外部荷重を吸収しながら、安定的に前記接地層50と前記正電荷帯電体30とを接触させる。 At this time, the spring, which is an elastic body provided below the ground layer 50, stably absorbs the external load applied to the descending positive charge charger 30, and stably stabilizes the ground layer 50 and the positive charge. The body 30 is brought into contact.
以下、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機製造方法について、図1ないし図5を参照して説明する。 Hereinafter, an artificial lightning generator manufacturing method based on the charge pump principle according to the present invention will be described with reference to FIGS.
まず、図面には図示されていない基板を準備する段階を遂行する(S100)。 First, a step of preparing a substrate not shown in the drawing is performed (S100).
ちなみに、前述のように、前記基板は、ポリエステル(PET)、ポリエステルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、カプトン(Kapton(登録商標))のような柔軟な基板などに該当する。 Incidentally, as described above, the substrate corresponds to a flexible substrate such as polyester (PET), polyester sulfone (PES), polyethylene naphthalate (PEN), and Kapton (Kapton (registered trademark)).
図5に図示されているように、前記基板上に、Al、Ni、Cr、Pt、AuまたはITOのうち少なくとも一つを含む1層または複層からなる前記第2電極10を形成させる段階を遂行する(S200)。 As shown in FIG. 5, forming the second electrode 10 including one or more layers including at least one of Al, Ni, Cr, Pt, Au, and ITO on the substrate. Perform (S200).
図5a)に図示されているような前記第2電極10に、前記負電荷帯電体20を形成させる段階を遂行する(S300)。 A step of forming the negatively charged body 20 on the second electrode 10 as shown in FIG. 5a) is performed (S300).
図4を参照し、負電荷帯電体形成段階について、さらに具体的に説明する。 With reference to FIG. 4, the negatively charged charged body forming step will be described in more detail.
前記負電荷帯電体20形成段階(S300)は、図4a)に図示されているように、ポリマー球形粒子(ポリスチレン、シリカ、PMMAなど)を液体と混合する段階(S310)、図4b)に図示されているように、混合したポリマー球形粒子(ポリスチレン、シリカ、PMMAなど)を配列させる段階(S320)、図4c)に図示されているように、大気中での乾燥を介して、前記液体を除去する段階(S330)、図4d)に図示されているように、前記ポリマー球形粒子に液体状態の負電荷を混合する段階(S340)、及び図4e)に図示されているように、前記ポリマー球形粒子に、液体状態の負電荷を充填して入れる段階(S350)によって構成される。 The negatively charged charged body 20 forming step (S300) is illustrated in FIG. 4a), in which polymer spherical particles (polystyrene, silica, PMMA, etc.) are mixed with a liquid (S310) and FIG. 4b). As shown in the step (S320), FIG. 4c), in which the mixed polymer spherical particles (polystyrene, silica, PMMA, etc.) are arranged, the liquid is dried through the atmosphere. Removing (S330), as shown in FIG. 4d), mixing the polymer spherical particles with a negative charge in a liquid state (S340), and as shown in FIG. 4e) The spherical particles are filled with a negative charge in a liquid state (S350).
このとき、前記負電荷帯電体20を構成するポリマーは、上述したように、有機ポリマー(organic polymer:PMMA、PET、PEEK、PS、PE、COC)または無機ポリマー(inorganic polymer:PDMS、ORMOCER)などからなり、スピンコーティングを介して、均一層を積層することができ、真空状態を維持し、ポリマー球形粒子間にポリマー溶液が浸透することができるようにする。 At this time, as described above, the polymer constituting the negatively charged body 20 is an organic polymer (PMMA, PET, PEEK, PS, PE, COC), an inorganic polymer (inorganic polymer: PDMS, ORMOCER), or the like. A uniform layer can be deposited via spin coating, maintaining a vacuum and allowing the polymer solution to penetrate between the polymer spherical particles.
液体状態の前記ポリマーは、90℃で熱処理され、柔軟な交替状態のポリマー球形粒子とポリマーとを有している構造に作ることができる。 The polymer in the liquid state can be heat treated at 90 ° C. and made into a structure having soft alternating polymer spherical particles and polymer.
その後、基板上で分離されたポリマー球形粒子を含む前記負電荷帯電体20から、トルエン(toluene)溶液を利用し、前記ポリマー球形粒子を除去する段階を遂行した(S400)。 Thereafter, a step of removing the polymer spherical particles from the negatively charged charged body 20 including the polymer spherical particles separated on the substrate using a toluene solution was performed (S400).
このとき、前記S400段階において、前記ポリマー球形粒子を完璧に除去するために、8時間から24時間、トルエン(toluene)溶液を利用して、前記ポリマー球形粒子を除去することにより、前記負電荷帯電体20がスポンジ構造を有するようにする。 At this time, in step S400, in order to completely remove the polymer spherical particles, the polymer spherical particles are removed using a toluene solution for 8 to 24 hours, thereby removing the negatively charged particles. The body 20 has a sponge structure.
そして、スポンジ構造の前記負電荷帯電体20内部に、第1金属粒子22(Au、Ag、Al、Ni、Ptなど)を形成させる段階を遂行する(S500)。 Then, the first metal particles 22 (Au, Ag, Al, Ni, Pt, etc.) are formed in the negatively charged charged body 20 having a sponge structure (S500).
このとき、前記第1金属粒子22は、前記液体と混合されて使用され、真空状態で、前記スポンジ構造を有する前記負電荷帯電体20の気孔21に、液体と共に、前記第1金属粒子22が浸透する。 At this time, the first metal particles 22 are used by being mixed with the liquid, and in a vacuum state, the first metal particles 22 are put together with the liquid in the pores 21 of the negatively charged body 20 having the sponge structure. To penetrate.
前記気孔21に、液体と共に、前記第1金属粒子22が浸透すれば、90℃での熱処理を介して、液体だけ選択的に除去することにより、気孔内部に、複数の前記第1金属粒子22が形成されたスポンジ構造の負電荷帯電体20を作る。 If the first metal particles 22 penetrate into the pores 21 together with the liquid, only the liquid is selectively removed through a heat treatment at 90 ° C., whereby a plurality of the first metal particles 22 are formed inside the pores. A negatively charged charged body 20 having a sponge structure in which is formed.
その後、前記負電荷帯電体20下部に、一定距離だけ離隔された位置に、図5b)に図示されているような正電荷帯電体30を形成させる段階を遂行する(S600)。 Thereafter, a step of forming a positively charged body 30 as shown in FIG. 5b at a position spaced apart from the negatively charged body 20 by a predetermined distance is performed (S600).
前記正電荷帯電体30としては、フレキシブルな素材の電極が使用され、前記Agナノ線31を利用した複合素材形態の電極が使用される。 As the positively charged charged body 30, an electrode made of a flexible material is used, and an electrode in the form of a composite material using the Ag nanowire 31 is used.
前記正電荷帯電体30表面をナノ構造化する段階を遂行する(S700)。 A step of forming a nanostructure on the surface of the positively charged body 30 is performed (S700).
前記正電荷帯電体30表面をナノ構造化する段階は、シリコン基板上に、フォトリソグラフィを利用し、パターニングをする段階(S710)が遂行され、前記パターニングが完了すれば、BOE(buffered oxide etchant)を利用して、酸化物層を除去する段階(S720)段階が遂行され、KOH溶液を利用して、前記シリコンをエッチングし、前記パターニングされたパターン形態によって、ライン状、キューブ状、ピラミッド状に掘り込まれたモールドを製作する段階(S730)を遂行し、製作された前記モールド上に、硬化前のAgナノ線とポリマー複合体とをスピンコーティングする段階(S740)を遂行し、真空状態において、前記スピンコーティング時に発生した気泡を除去した後、紫外線(ultraviolet)露出を介して硬化させる段階(S750)を遂行し、前記段階で硬化されたAgナノ線ポリマーを、前記シリコンモールドから除去する段階(S760)を含み、ナノ構造化されたピラミッド形態の表面構造を製作することができる。 The step of nano-structuring the surface of the positively charged body 30 is performed by performing patterning on the silicon substrate using photolithography (S710). If the patterning is completed, a buffered oxide etchant (BOE) is formed. The step of removing the oxide layer using S is performed (S720), the silicon is etched using a KOH solution, and is formed into a line shape, a cube shape, or a pyramid shape according to the patterned pattern shape. A step (S730) of fabricating an excavated mold is performed, and a step (S740) of spin-coating Ag nanowires before curing and a polymer composite is performed on the fabricated mold. , After removing bubbles generated during the spin coating, it is cured through ultraviolet exposure. Performs a floor (S750), the Ag nanowires polymers cured with said step includes the step (S760) to be removed from the silicon mold, it is possible to manufacture a surface structure of a nanostructured pyramid form.
前記ナノ構造化された前記正電荷帯電体30表面に、電荷生成向上のために、第2金属(Au、Ag、Al、Ni、Ptなど)粒子32をコーティングする段階を遂行する(S800)。 A step of coating the nanostructured positively charged body 30 with second metal (Au, Ag, Al, Ni, Pt, etc.) particles 32 to improve charge generation is performed (S800).
前記正電荷帯電体30の一側下方に、一定距離を維持し、図5c)に図示された接地層50を形成させる段階を遂行する(S900)。 A step of forming a ground layer 50 shown in FIG. 5c is performed below the positively charged charged body 30 by maintaining a certain distance (S900).
このとき、前記接地層50は、Al、Ni、Cr、Pt、AuまたはITOのうち少なくとも一つを含む1層または複層からなることもできる。 At this time, the ground layer 50 may be composed of one or more layers including at least one of Al, Ni, Cr, Pt, Au, and ITO.
最後に、前記正電荷帯電体30下部に、一定距離だけ離隔された位置に、図5c)に図示された蓄積層または第1電極60を形成させる段階を遂行する(S1000)。 Finally, the storage layer or the first electrode 60 shown in FIG. 5c) is formed at a position spaced apart from the positively charged body 30 by a predetermined distance (S1000).
前述のようなS100ないしS1000工程を介して、図5d)に図示されているように、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機が製作される。 Through the steps S100 to S1000 as described above, as shown in FIG. 5d), the artificial lightning generator based on the charge pump principle according to the present invention is manufactured.
図6を参照し、前述の構成を有し、前述の工程によって製造された本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機の駆動方法及び原理について説明する。 With reference to FIG. 6, the driving method and principle of the artificial lightning generator based on the charge pump principle according to the present invention having the above-described configuration and manufactured by the above-described process will be described.
図6a)に図示されているように、初期状態には、前記負電荷帯電体20が負電荷を帯びており、前記正電荷帯電体30が上部と下部とに分離された正電荷と負電荷との結合によって中性をなしており、前記第2電極10が、負電荷帯電体20の負電荷による静電誘導(electrostatic induction)によって、相対的に電子を失い、正電荷に誘導されており、第1電極60が負電荷に誘導されている。 As shown in FIG. 6 a), in the initial state, the negative charge charger 20 is negatively charged, and the positive charge charger 30 is separated into an upper portion and a lower portion. The second electrode 10 loses electrons relatively and is induced to a positive charge by the electrostatic induction due to the negative charge of the negatively charged charged body 20. The first electrode 60 is induced by negative charges.
前述の初期状態において、図6b)に図示されているように、外部荷重が、本発明による、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機に作用すれば、異なるスプリング定数によって、前記第2弾性支持部42が先収縮され、前記負電荷帯電体20と前記正電荷帯電体30とがまず摩擦を行う。 In the above-mentioned initial state, as shown in FIG. 6b), if an external load is applied to the artificial lightning generator based on the charge pump principle according to the present invention, the second elastic support part is caused by different spring constants. 42 is contracted first, and the negatively charged charged body 20 and the positively charged charged body 30 first rub.
このとき、前記正電荷帯電体30は、前記負電荷帯電体20の負電荷によって、上部が正電荷に、下部が負電荷に分離される現象が起き、前記電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機は、内部の電荷平衡がなった状態であるので、外部回路に電子の移動がない状態である。 At this time, the positively charged charged body 30 has a phenomenon in which the negative charge of the negatively charged charged body 20 causes the upper part to be separated into the positive charge and the lower part to be the negative charge, and the artificial lightning generator based on the charge pump principle. Is a state in which the internal charge balance is achieved, and thus there is no movement of electrons in the external circuit.
その後、外部荷重が、持続的に電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機に作用すれば、図6c)に図示されているように、前記正電荷帯電体30下部の負電荷は、前記第1電極60表面に正電荷を誘導し、前記第2電極10から第1電極60に電子が移動し、出力電流を発生させ、前記第1弾性支持部41の後収縮により、図6d)に図示されているように、前記正電荷帯電体30の下部が、前記接地層50と摩擦し、相対的に負電荷を多く帯びている上部層(第2電極10、負電荷帯電体20、正電荷帯電体30)の負電荷は、前記接地層50を介して選択的に分離される。 Thereafter, if an external load continuously acts on the artificial lightning generator based on the charge pump principle, as shown in FIG. 60d, a positive charge is induced on the surface, the electrons move from the second electrode 10 to the first electrode 60, and an output current is generated. As shown in FIG. As shown, the lower layer of the positively charged body 30 rubs against the ground layer 50 and has a relatively negative charge on the upper layer (second electrode 10, negatively charged body 20, positively charged body). 30) negative charges are selectively separated through the ground layer 50.
最終的に、図6e)に図示されているように、全層が摩擦され、このとき、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機内部の電荷平衡によって、電荷及び電子の移動はない。 Finally, as illustrated in FIG. 6e), all layers are rubbed, and there is no charge and electron transfer due to charge balance inside the artificial lightning generator based on the charge pump principle.
その後、図6f)に図示されているように、外部荷重が除去されれば、前記第1弾性支持部41と前記第2弾性支持部42とを構成するスプリングが、ほぼ同時に弛緩され、それによって、極めて短い時間差により、前記正電荷帯電体30と前記第2電極10との間に介在された前記第2弾性支持部42のスプリングが先弛緩され、前記正電荷帯電体30と前記第1電極60との間に介在された前記第1弾性支持部41のスプリングが後弛緩される。 After that, as shown in FIG. 6f), when the external load is removed, the springs constituting the first elastic support part 41 and the second elastic support part 42 are relaxed almost simultaneously, thereby Due to the extremely short time difference, the spring of the second elastic support portion 42 interposed between the positive charge body 30 and the second electrode 10 is loosened first, and the positive charge body 30 and the first electrode The spring of the first elastic support portion 41 interposed between the first elastic support portion 41 and the first elastic support portion 41 is relaxed afterward.
前記第1弾性支持部41のスプリングが後弛緩されることにより、前記正電荷帯電体30上部表面の正電荷は、下部表面に負電荷を誘導し、前記接地層50から電子を注入され、図6g)に図示されているように、前記負電荷帯電体20の負電荷は、前記第2電極10に正電荷を誘導し、前記第1電極60に電子を伝達する。 When the spring of the first elastic support part 41 is relaxed later, the positive charge on the upper surface of the positively charged body 30 induces a negative charge on the lower surface, and electrons are injected from the ground layer 50. 6g), the negative charge of the negative charge charging body 20 induces a positive charge to the second electrode 10 and transfers electrons to the first electrode 60.
結果として、前記外部荷重が除去された後、電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機は、内部の電荷平衡によって、電荷及び電子の移動はなく、前記正電荷帯電体30の分離された正/負電荷は、結合して中性をなし、図6a)に図示されているように、初期状態に戻り、反復的な外部荷重によって、前述のような連続的な駆動及び電荷移動によって出力を発生する。 As a result, after the external load is removed, the artificial lightning generator based on the charge pump principle does not move charges and electrons due to internal charge balance, and the positive / negative separated charge / charger 30 is separated. The charges combine to become neutral and return to the initial state, as shown in FIG. 6a), and the repetitive external loading produces an output by continuous drive and charge transfer as described above. .
以上のように、本発明は、たとえ限定された実施形態及び図面によって説明されたにしても、本発明は、それらによって限定されるものではなく、本発明が属する技術分野で当業者によって、本発明の技術思想と後述する特許請求の範囲との均等範囲内で、多様な修正及び変形が可能であるということは言うまでもない。 As described above, even though the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and those skilled in the art to which the present invention pertains It goes without saying that various modifications and variations can be made within the equivalent scope of the technical idea of the invention and the scope of the claims to be described later.
10 第2電極
20 負電荷帯電体
30 正電荷帯電体
40 支持部
10 Second Electrode 20 Negative Charge Charger 30 Positive Charge Charger 40 Support Unit
Claims (19)
前記第1電極60と離隔されて設けられた正電荷帯電体30と、
前記正電荷帯電体30と前記第1電極60との反対方向に離隔されて設けられた負電荷帯電体20と、
前記負電荷帯電体20と一部接触して設けられた第2電極10と、
前記第1電極60と前記正電荷帯電体30との間に形成された第1弾性支持部41と、
前記正電荷帯電体30と前記第2電極10との間に形成された第2弾性支持部42と、
前記正電荷帯電体30と断続的に接触するように、前記正電荷帯電体30と所定距離だけ離隔されて形成された接地層50と、を含むことを特徴とする電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機。 A first electrode 60;
A positively charged charged body 30 provided apart from the first electrode 60;
A negative charge electrification body 20 provided to be spaced apart from the positive charge electrification body 30 and the first electrode 60;
A second electrode 10 provided in partial contact with the negatively charged charged body 20;
A first elastic support portion 41 formed between the first electrode 60 and the positively charged body 30;
A second elastic support portion 42 formed between the positively charged body 30 and the second electrode 10;
An artificial lightning based on a charge pump principle, comprising: a ground layer 50 formed at a predetermined distance from the positive charge body 30 so as to intermittently contact the positive charge body 30; Generator.
金属、セラミックスまたはポリマー物質から構成され、接地によって、前記正電荷帯電体30内に存在する負電荷を選択的に除去し、正電荷だけ帯電された前記正電荷帯電体30が、静電気誘導方式で、前記第1電極60に電荷を蓄積することを特徴とする請求項1に記載の電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機。 The ground layer 50 includes:
The positive charge charged body 30 that is made of metal, ceramics, or polymer material, selectively removes the negative charge existing in the positive charge charged body 30 by grounding, and is charged only by the positive charge is an electrostatic induction method. The artificial lightning generator based on the charge pump principle according to claim 1, wherein charges are accumulated in the first electrode 60.
0.1μmないし30μmの気孔21が多数形成されたスポンジ構造を含むナノ構造化された表面を有することを特徴とする請求項1に記載の人工稲妻発電機。 The negatively charged charged body 20 includes:
2. The artificial lightning generator according to claim 1, wherein the artificial lightning generator has a nanostructured surface including a sponge structure in which a large number of pores 21 having a size of 0.1 to 30 [mu] m are formed.
(b)前記第2電極10の下部に、負電荷帯電体20を形成させる段階と、
(e)電荷生成のために、前記負電荷帯電体20下部に、所定距離だけ離隔された位置に、正電荷帯電体30を形成させる段階と、
(f)前記正電荷帯電体30表面をナノ構造化する段階と、
(g)ナノ構造化された前記正電荷帯電体30表面を、第2金属粒子32にコーティングする段階と、
(h)前記正電荷帯電体30の一側下方に、一定距離を維持し、電荷分離のための接地層50を形成させる段階と、
(i)前記正電荷帯電体30下部に、一定距離だけ離隔された位置に、電荷蓄積のための第1電極60を形成させる段階と、を含むことを特徴とする電荷ポンプ原理に基づく人工稲妻発電機製造方法。 (A) forming the second electrode 10 on the prepared substrate;
(B) forming a negatively charged charged body 20 below the second electrode 10;
(E) forming a positive charge body 30 at a position separated by a predetermined distance below the negative charge body 20 for charge generation;
(F) nanostructuring the surface of the positively charged body 30;
(G) coating the nanostructured surface of the positively charged body 30 on the second metal particles 32;
(H) A step of forming a ground layer 50 for charge separation at a certain distance below one side of the positively charged body 30;
(I) forming a first electrode 60 for accumulating charges at a position spaced apart from the positive charge electrification body 30 by a certain distance; an artificial lightning based on a charge pump principle, Generator manufacturing method.
(b−1)液体と混合されたポリマー球形粒子を配列させる段階と、
(b−2)大気中での乾燥を介して、前記液体を除去する段階と、
(b−3)前記液体が除去されたポリマー球形粒子に液体状態の負電荷を充填して入れる段階と、を含むことを特徴とする請求項7に記載の人工稲妻発電機製造方法。 Step (b) includes (b-1) arranging polymer spherical particles mixed with a liquid;
(B-2) removing the liquid via drying in air;
(B-3) The method for producing an artificial lightning generator according to claim 7, comprising filling the polymer spherical particles from which the liquid is removed with a negative charge in a liquid state.
(c)前記負電荷帯電体20から、トルエン溶液を利用して、前記ポリマー球形粒子を除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の人工稲妻発電機製造方法。 The artificial lightning power generation according to claim 8, further comprising: (c) after the step (b), using the toluene solution to remove the polymer spherical particles from the negatively charged charged body 20. Machine manufacturing method.
(d)前記負電荷帯電体20内部に、第1金属粒子22を浸透させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の人工稲妻発電機製造方法。 After step (c),
The method for manufacturing an artificial lightning generator according to claim 9, further comprising: (d) infiltrating the first metal particles 22 into the negatively charged charged body 20.
(f−1)シリコン基板上に、フォトリソグラフィを利用して、パターニングを行う段階と、
(f−2)前記パターニングが完了すれば、BOE(buffered oxide etchant)を利用して、酸化物層を除去する段階と、
(f−3)KOH溶液を利用して、前記シリコンをエッチングし、前記パターニングされたパターン形態によって、ライン状、キューブ状、ピラミッド状に掘り込まれたモールドを製作する段階と、
(f−4)製作された前記モールド上に、硬化前のAgナノ線とポリマー複合体とをスピンコーティングする段階と、
(f−5)真空状態において、前記スピンコーティング時に発生した気泡を除去した後、紫外線露出を介して、前記Agナノ線と、ポリマー複合体であるAgナノ線ポリマーとを硬化させる段階と、
(f−6)硬化された前記Agナノ線ポリマーを、前記シリコンモールドから除去する段階と、を含むことを特徴とする請求項7に記載の人工稲妻発電機製造方法。 The step (f) includes:
(F-1) performing patterning on a silicon substrate using photolithography;
(F-2) When the patterning is completed, using a buffered oxide etchant (BOE), removing the oxide layer;
(F-3) etching the silicon using a KOH solution, and producing a mold dug into a line shape, a cube shape, or a pyramid shape according to the patterned pattern form;
(F-4) Spin-coating Ag nanowires before curing and a polymer composite on the manufactured mold;
(F-5) In a vacuum state, after removing bubbles generated during the spin coating, curing the Ag nanowire and the Ag nanowire polymer that is a polymer composite through UV exposure; and
(F-6) The step of removing the cured Ag nanowire polymer from the silicon mold, The method of manufacturing an artificial lightning generator according to claim 7.
金属、セラミックスまたはポリマー物質から構成され、接地によって、前記正電荷帯電体30内に存在する負電荷を選択的に除去し、正電荷だけ帯電された前記正電荷帯電体30をして、静電気誘導方式で、前記第1電極60に電荷を蓄積させることを特徴とする請求項7に記載の人工稲妻発電機製造方法。 The ground layer 50 includes:
It is composed of a metal, ceramics or polymer material, and the negative charge existing in the positively charged charged body 30 is selectively removed by grounding, and the positively charged charged body 30 charged only by the positive charge is used for electrostatic induction. The method of manufacturing an artificial lightning generator according to claim 7, wherein charges are accumulated in the first electrode 60 in a manner.
0.1μmないし30μmの気孔21が多数形成されたスポンジ構造を含むナノ構造化された表面を有することを特徴とする請求項7に記載の人工稲妻発電機製造方法。 The negatively charged charged body 20 includes:
The method for manufacturing an artificial lightning generator according to claim 7, wherein the artificial lightning generator has a nanostructured surface including a sponge structure in which a large number of pores 21 having a size of 0.1 to 30 µm are formed.
(A1)ポリマー球形粒子(ポリスチレン、シリカ、PMMAなど)を液体と混合する段階と、
(A2)前記液体が混合された前記ポリマー球形粒子(ポリスチレン、シリカ、PMMAなど)を配列させる段階と、
(A3)大気中での乾燥を介して、前記液体を除去する段階と、
(A4)前記ポリマー球形粒子に液体状態の負電荷を混合する段階と、
(A5)前記ポリマー球形粒子に液体状態の負電荷を充填して入れる段階と、を含むことを特徴とする負電荷帯電体製造方法。 In a method for producing a negatively charged charged body of an artificial lightning generator based on the charge pump principle,
(A1) mixing polymer spherical particles (polystyrene, silica, PMMA, etc.) with a liquid;
(A2) arranging the polymer spherical particles (polystyrene, silica, PMMA, etc.) mixed with the liquid;
(A3) removing the liquid via drying in air;
(A4) mixing a negative charge in a liquid state with the polymer spherical particles;
(A5) A step of filling the polymer spherical particles with a negative charge in a liquid state.
第1金属粒子22(Au、Ag、Al、Ni、Pt)を含むが、前記第1金属粒子22が、前記負電荷帯電体の気孔21に浸透することを特徴とする請求項17に記載の負電荷帯電体製造方法。 The liquid is
18. The first metal particle 22 (Au, Ag, Al, Ni, Pt) is included, and the first metal particle 22 penetrates into the pores 21 of the negatively charged body. Negative charge charged body manufacturing method.
(B1)スピンコーティング方法を利用して、Agナノ線31を平らな基板の上に等しく分散させる段階と、
(B2)伸縮性があるエポキシ系ポリマーを、分散された前記Agナノ線31にコーティングして複合体を形成する段階と、
(B3)前記Agナノ線31上部表面に、第2金属粒子32をコーティングする段階と、を含むことを特徴とする正電荷帯電体製造方法。 In a method for producing a positively charged charged body of an artificial lightning generator based on the charge pump principle,
(B1) Using a spin coating method, the Ag nanowires 31 are evenly distributed on a flat substrate;
(B2) coating a dispersed epoxy-based polymer on the dispersed Ag nanowire 31 to form a composite;
(B3) coating the second metal particles 32 on the upper surface of the Ag nanowire 31;
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